绿竹甲酸预处理脱木素的响应面法优化

利用Design-Expert统计软件对影响绿竹甲酸预处理过程中木素溶出率的4个自变量(甲酸含量、液比、最高温度和保温时间)进行四因素五水平的中心复合设计,建立全因素二项式方程(模型Ⅰ)。以参数的显著性为判定依据,对全因素二项式方程进行简化处理,得到模型Ⅱ。将这2个模型用于木素溶出率预测,尽管2个模型的变异系数相近,且预测值与实测值的相关系数均高于0.9,但模型Ⅱ的信噪比比模型Ⅰ高近20%,表明简化模型不仅可较好地预测绿竹甲酸预处理过程中的木素溶出率,且稳定性较高。木素溶出率与固体基质中纤维素酶水解转化率之间为指数关系;但随木素溶出率的增加,纤维素溶出率也随之增加,最终酶水解葡萄糖得率呈先升高后降低的变化趋势;为获得更多的葡萄糖,较优的木素溶出率约为50%。     

响应面法优化大豆秸秆乙醇预处理条件

用秸秆等木质纤维素原料制备生物质燃料(乙醇)时,预处理是重要的一个步骤。与其他预处理方法相比,乙醇预处理后抽出组分纯度高,预处理液更易回收。因此,采用响应面法对大豆秸秆乙醇预处理过程中的预处理条件进行了优化。首先,在单因素实验的基础上找出中心点,通过中心组合条件运用响应面法优化得到了大豆秸秆乙醇预处理最佳条件：保温温度170℃,保温时间90 min,乙醇体积分数50%。经软件Minitab17分析,保温温度对大豆秸秆预处理得率和还原糖得率影响最为显著。对预处理后固料进行成分分析发现,乙醇预处理主要脱除大豆秸秆中的半纤维素和木素。在最佳预处理条件下,大豆秸秆中木素脱除率为61.95%,半纤维素脱除率为82.85%。     

响应面法优化微波预处理文冠果冷榨工艺的研究

以文冠果种仁为原料,采用不同条件进行微波预处理,然后加入文冠果种壳进行压榨制油,探讨微波预处理对文冠果出油率和油脂品质的影响。在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken响应面分析法优化微波预处理文冠果冷榨工艺条件。结果表明:微波预处理冷榨文冠果油的最佳工艺条件为原料水分8.3%、仁壳比9∶1、微波时间5.4 min、微波功率960 W,在此工艺条件下文冠果出油率为56.79%,比直接冷榨文冠果的出油率(46.37%)提高10.42个百分点。微波预处理使文冠果油酸价和过氧化值略微提高,但对其脂肪酸组成和含量几乎没有影响。     

Fenton法预处理皮革加脂剂废水的研究

研究了Fenton法对皮革加脂剂废水的预处理效果,在提高皮革加脂剂废水可生化性的同时实现有机物的去除。以皮革加脂剂制备模拟废水,采用Fenton法改善皮革加脂剂废水的可生化性,考察主要参数对处理效果的影响。结果表明:6种加脂剂废水在Fenton氧化下的最佳反应时间是40min,最佳pH值是3~4,COD去除率超过65%。经过预处理后,虽然表面油EF的BOD_5/COD小于0.3,但可生化性提高了将近200%。其余加脂剂废水的BOD_5/COD都在0.35以上,可生化性大大提高。因此,Fenton氧化法可作为皮革加脂剂废水预处理的一种有效方式。     

响应面法优化小桐子油酸法脱胶预处理工艺

用于制备航空煤油的植物油含大量的胶质(以磷脂为主),需对其进行脱胶预处理。采用酸法脱胶研究了柠檬酸添加量、脱胶温度、加水量、搅拌转速、活性炭添加量、乙醇胺(MEA)添加量和MEA反应时间对小桐子油脱胶效果的影响。在单因素实验基础上,根据Box-Behnken中心组合实验设计原理,用响应面法优化工艺条件。结果表明:最佳工艺条件为质量分数45%的柠檬酸添加量2. 12%、MEA添加量0. 52%、MEA反应时间26. 23 min、搅拌转速258. 47 r/min、脱胶温度50℃、加水量2%、活性炭添加量2%,在此条件下,模型预测脱胶小桐子油磷含量为0. 61 mg/kg,实测值为0. 65 mg/kg,误差率为6. 55%,证明模型可靠。     

响应面法微波预处理稻草秸秆产还原性糖的优化研究

利用响应面法对微波预处理稻草秸秆进行了条件优化,并对诸因素影响的显著性进行分析。结果表明：微波功率和微波加热时间的交互影响较为明显,各因素影响的显著性依次为微波功率和微波加热时间的交互作用〉液固比〉微波加热时间〉微波功率。最佳优化条件为液固比29：1、微波加热时间5min、微波功率320W,此时还原糖浓度为360．5μg／mL,为研究结果中最高,该结果与只经机械粉碎时的237．4μg／mL相比其还原糖浓度提高了51．8％。     

响应面法优化甲烷氧化菌3011高产甲烷氧化菌素的研究

利用响应面方法对甲烷氧化菌3011发酵产甲烷氧化菌素（Mb）条件进行了优化。以Mb产量为考察指标,利用Plackett-Burman设计对影响产量的7个因素进行评价,筛选出具有显著效应的3个因素,这三个因素分别为甲醇流加量、铜离子浓度和p H。利用Box-Behnken实验设计对显著因素进行优化,得到产Mb的最优发酵培养条件为甲醇流加量54.1μmol/min,p H6.39,铜17.03μmol/L,温度30℃,接种量5×10⁶CFU/m L,通氧量30 L/h,搅拌转速400 r/min,此条件下Mb产量为3300.2μg/m L。由此可得响应面优化得到的生产工艺是提高Mb产量的可行方法。      

响应面法优化松茸多糖提取工艺研究

在单因素实验的基础上,根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理,选取醇沉浓度、提取时间和液固比为影响因素,以松茸多糖得率作为响应值,应用响应面法进行3因素5水平的实验设计,对其提取条件进行优化.结果表明,沸水浸提法提取松茸多糖的最佳工艺为:固定醇沉浓度82％、提取时间3.2h、液固比12.7(mL∶g)采用沸...     

响应面法优化豆粕肽制备工艺

以豆粕为原料,从酶的筛选入手,考察中性蛋白酶、复合风味蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶对豆粕肽得率的影响差异,通过单因素实验和响应面试验优化制备工艺.结果表明:以复合风味蛋白酶为酶解酶,酶解温度50℃,酶解pH 6.5,酶解时间7h,加酶量1％,底物质量浓度4g/100mL,可以制备得率较高[(12.42±0.0...     

响应面法优化新疆昆仑雪菊多糖提取工艺研究

本论文以多糖得率为指标,结合超声波辅助提取及响应面实验Box-Behnken设计的方法,探讨了液料比、超声时间、提取温度等参数对昆仑雪菊多糖得率的影响。研究结果表明:在液料比为60∶1（m L/g）,超声时间为53min,提取温度为68℃的条件下提取两次,昆仑雪菊多糖得率最高可达9.85%,与理论预测值10.07%相比,其相对误差约为2.18%。      

杨木废弃物湿氧化预处理提高酶解效率的工艺研究

对杨木废弃物制生物燃料的湿氧化预处理条件进行优化实验.研究表明,湿氧化预处理杨木废弃物的最佳工艺为:初始pH值10,温度195℃,最佳保温时间15 min,氧压1.2 MPa.所得物料得率为51.7％.酶解优化工艺条件为:酶解温度49℃,酶解时间56 h,酶用量38 FPU/g.其他条件为:pH值4.8,固液比1∶50,酶解纤维素转化率为96.4％.湿氧化预处理过程使原料中的半纤维素含量由18.7％降到1.43％,Klasson木素含量由23.6％降到13.5％;木素溶出率为43％,半纤维素溶出率为92％.X射线衍射分析显示原料的结晶度从57.4％降到了54.8％;扫描电镜显示湿氧化预处理后纤维的细纤维化程度增强;高效液相色谱显示预处理分离液中木糖含量较高,并含有单糖降解产物如乙酸、甲酸和糠醛等单糖降解产物.湿氧化预处理可以较大幅度地降解或脱除原料中的木素和半纤维素,改变原料的结晶结构,增加了可酶解性,提高了物料中纤维素转化率.     

Wet Oxidation Pretreatment of Poplar Waste for Enhancing Enzymatic Hydrolysis Efficiency

In this paper, we described the optimization of the wet oxidation pretreatment conditions to enhance enzymatic hydrolysis efficiency, using poplar waste from the stock section of a paper mill as the raw material. We showed that the optimal conditions of the pretreatment for poplar waste were an initial p H value of 10, a temperature of 195℃, a holding time of 15 min, and an oxygen pressure of 1.2 MPa. In this case, the yield of the obtained solid material produced by the process was 51.7% and the reducing sugar yield was 46.8%. The solid part obtained from the pretreatment process was hydrolyzed by cellulase L-10. The optimal enzymatic conditions were a temperature of 49℃, a duration time of 56 h, an enzyme dosage of 38 FPU/g at a p H value of 4.8, and a solid-to-liquor ratio of 1∶50. The resulting cellulose conversion rate reached 96.4% in terms of the pretreated substances. In addition, a chemical composition analysis of the poplar waste and pretreated material indicated that about 92% of the hemicelluloses and 43% of the lignin in the raw material were degraded and dissolved. In addition, the crystallization decreased from 57.5% to 54.8%. An obvious fibrillation of the fiber pretreated by the wet oxidization process was observed by SEM. Moreover, high-performance liquid chromatography(HPLC) results showed a high xylose content and monosaccharide degradation products in the pretreatment solution. In conclusion, the wet oxidation pretreatment process could efficiently degrade or remove the lignin and hemicellulose, as well as reduce the crystallinity of the lignocellulosic material, which resulted in animprovement of the enzymatic ability and an increase in the cellulose conversion rate.     

响应面法优化黑曲霉产葡萄糖氧化酶发酵条件

为了提高葡萄糖氧化酶的产量,通过响应面法对诱变后的黑曲霉菌株的发酵条件进行优化,首先利用Plackett-Burman设计筛选出对酶活影响最显著的因素:牛肉膏蛋白胨、吐温-60和磷酸氢二铵;继而用最陡爬坡实验逼近最大影响区域;最后利用Box-Behnken设计及其响应面分析确定最优的发酵培养基(g/L):蔗糖87.5,牛肉膏蛋白胨3.15,NH4NO31.88,(NH4)2HPO40.34,KH2PO40.25,Tw-60 30.47,玉米粉12.5,培养基优化后的发酵酶活为87.5 U/m L,与优化前(45.27 U/m L)相比提高了93.28%。在7 L发酵罐中对显著影响因素吐温-60的不同添加时间进行对比,确定对数期流加吐温-60可以显著提高发酵的酶活,发酵后酶活为92.88 U/m L。     

响应面法对洋葱酒发酵工艺的优化

目的：为充分利用洋葱资源,制得具有良好口感与保健功能的洋葱酒。方法：以黄皮洋葱为原料,选择不同的前处理方式对洋葱进行前处理并采用响应面法对洋葱酒的发酵工艺进行优化。结果：洋葱在539W微波条件下处理20min,按料液比1:3(g/mL)打浆,在发酵温度25.3℃、酵母菌接种量0.84%、发酵时间48.36h条件下发酵,制得洋葱酒乙醇体积分数9.7%,总黄酮的浸出率为65.12%。多元回归分析结果显示,发酵温度、酵母菌接种量、发酵时间与洋葱酒酒精含量和黄酮浸出率之间回归模型极显著,可用于实际生产预测。结论：微波处理可明显除去洋葱的葱臭味,并得出了洋葱酒发酵的最优条件。     

响应面优化荷叶生物碱盐提取工艺

在单因素试验的基础上,利用响应面分析法对荷叶生物碱盐的提取工艺进行优化。研究加热回流法的提取温度、提取时间、料液比、磷酸体积分数对荷叶生物碱盐提取效果的影响。结果表明,提取最佳工艺条件为提取温度92.7℃、提取时间2.28h、料液比1:24.4(g/mL)、磷酸体积分数0.27%,在此条件下,荷叶生物碱盐的提取率可达5.313mg/g,与理论预测值5.372mg/g的相对误差为1.11%,说明该模型具有较好的分析能力。     

响应面法优化微量热仪中葡萄糖氧化酶催化反应的条件

利用微量热仪Micro DSCⅢ,以葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖的反应放热为评价指标,在单因素和中心旋转组合试验设计结果的基础上,通过响应面法优化葡萄糖氧化酶催化反应的工艺条件。3个因素对葡萄糖氧化酶催化产热的影响依次为:酶添加量>pH值>反应温度。响应面法分析显示,葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖的最佳工艺参数为:反应温度35℃、pH4.46、酶添加量1.58mg/mL,总的反应热为39.6668J,与预测值40.1071J的相对误差为1.11%。经响应面法研究所得回归模型显著。     

响应面法优化微孔淀粉制备工艺

通过单因素、部分因子、Box-Behnken 试验,确定最佳制备微孔淀粉的工艺参数。结果表明：反应温度51.92℃、反应时间13.15h、淀粉乳体积分数14.24%、酶用量4.20%、酶配比(m糖化酶:m淀粉酶)4:1、pH4.4 为最佳工艺参数,此时微孔淀粉的吸水率156.01%。     

响应曲面法优化TEMPO诱导氧化预处理工艺制备NFC

采用响应曲面法的Box-Behnken实验设计,考察TEMPO诱导氧化预处理工艺中,TEMPO、NaBr、NaC1O的用量对氧化反应时间和氧化程度(NaOH的消耗量)的影响.研究结果表明:随着TEMPO和NaBr用量增加,氧化反应速率加快,反应时间缩短,氧化程度略有减小;随着NaC1O的用量增加,氧化反应时间延长,氧化程度与之成线性增加趋势.通过Design-Expert软件在预设目标值的前提下,依据回归模拟方程优化得到了最佳的工艺条件:TEMPO用量0.024 mmol·g-1、NaBr用量2.50 mmol·g-1、NaC1O用量7.13 mmol·g-1,在此条件下进行了验证实验,其反应时间为56.76 min,NaOH的消耗量为35.05 mL,与回归方程的预测值非常接近.在优化的工艺条件下,对纤维素进行了TEMPO氧化预处理,然后进行机械法研磨,最终制备得到了纳米纤化纤维素(NFC).     

响应面法优化短梗霉多糖培养条件

采用响应面方法对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)生产短梗霉多糖的培养条件进行了优化。首先利用Plackett-Burman设计法研究了培养条件对响应值的影响程度,发现(NH_4)_2SO_4和K_2HPO_4的质量浓度对多糖产量的影响显著。然后利用最陡爬坡法逼近最大响应区域.最后在上升最高点处由中心组合试验和响应面分析确定其最优培养条件。并通过实验测得优化培养条件后的多糖产量为24.652 g/L,与预测值24.597 g/L非常接近,且比优化前多糖产量提高了28.4%。